[发明专利]基于微生物燃料电池的水质监测装置

说明书

本发明提供一种基于微生物燃料电池的水质监测装置，属于水质监测技术领域，主机体中设有蓄电池模块，提供电源；主机体可在水环境中进行移动，以检测水环境中不同区域的水质；在主机体上设置有集成传感器模块和微生物燃料电池模块；集成传感器模块采集水环境中的pH值；微生物燃料电池模块通过滑模控制对蓄电池模块进行持续稳定的充电，并采集水环境产生的电流随时间变化的数据；其中，电流随时间变化的数据用以判断水环境的重金属污染状况。本发明将微生物燃料电池与水质监测系统相结合，实现对水资源质量的改善，而且还能够长时间提供稳定电源，实现水质长时间的实时监测，具有较大的技术和市场发展空间，有显著的社会效益，经济效益与环境效益。

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体涉及一种基于微生物燃料电池的水质监测装置。

背景技术

水质污染严重增大了水资源短缺的矛盾，并且容易导致事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。因此，急需对水质情况进行实时监测，防止水污染的再次加剧，改善水资源的质量。

目前已有的水质监测相关技术，很多情况下需要人工采样，难以实现大范围、长时间的检测，无法分析水质的污染情况和及时报警。因此，如何减少人力，并且对水质进行综合分析监测是急需解决的问题。

现有的传统水质监测设备，以漂浮在水面的太阳能充电浮标作为能量来源，并且无法在水下进行长时间监测和对水域的高效的巡航监测。对于现在的水质监测系统来说，不能长时间对水质进行实时监测和综合分析是急需改进的一个方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微生物燃料电池的水质监测装置，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明提供一种基于微生物燃料电池的水质监测装置，包括：

主机体；主机体中设有蓄电池模块，所述蓄电池模块为所述基于微生物燃料电池的水质监测装置提供电源；所述主机体可在水环境中进行移动，以检测水环境中不同区域的水质；

在所述主机体上设置有集成传感器模块和微生物燃料电池模块；

所述集成传感器模块，用于采集水环境中的pH值和温度；

所述微生物燃料电池模块，用于通过边界层滑模控制对所述蓄电池模块进行持续稳定的充电，并采集水环境产生的电流随时间变化的数据；其中，所述电流随时间变化的数据用以判断水体重金属污染状况。

优选的，所述主机体上方固定有旋翼支架，所述旋翼支架上对称连接有多个螺旋桨机构；所述主机体下方连接有所述微生物燃料电池模块，所述旋翼支架的顶部安装有所述集成传感器模块。

优选的，所述微生物燃料电池模块包括微生物燃料电池产电单元和微生物燃料电池传感器，所述微生物燃料电池产电单元用于对所述蓄电池模块进行持续稳定的充电；所述微生物燃料电池传感器用于采集利用水环境产生的电流随时间变化的数据。

优选的，所述微生物燃料电池产电单元的一侧设有进液蠕动泵；所述微生物燃料电池模块的两侧分别固定有出液蠕动泵和储罐，所述出液蠕动泵固定在储罐的出口；其中，每个储罐存储有用于调整水环境的pH值的溶液。

优选的，所述微生物燃料电池产电单元包括有产电阳极和产电阴极，所述微生物燃料电池传感器包括传感器阳极和传感器阴极。

优选的，所述产电阳极、所述传感器阳极、所述产电阴极和所述传感器阴极均为碳布制作，所述产电阴极和所述传感器阴极均涂抹铂作为催化剂。

优选的，所述主机体内部还设有微处理器和BDS定位模块；